高速攝像技術(shù)概述

高速攝像機(jī)工作原理：高速運(yùn)動目標(biāo)受到自然光或人工輔助照明燈光的照射產(chǎn)生反射光，或者運(yùn)動目標(biāo)本身發(fā)光，這些光的一部分透過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡，經(jīng)過物鏡成像后，落在光電成像器件的CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）上，受驅(qū)動電路控制的光電器件，會對像感面上的目標(biāo)像快速響應(yīng)，即根據(jù)像感面上目標(biāo)像光能量的分布，在各采樣點(diǎn)即像素點(diǎn)產(chǎn)生相應(yīng)大小的電荷包，完成圖像的光電轉(zhuǎn)換，帶有圖像信息的各個電荷包被迅速轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)（內(nèi)存、磁盤陣列或存儲卡等）中，經(jīng)信號處理后由顯示器顯示，最后工作結(jié)束后即可及時地慢速重放。

高速攝像技術(shù)是研究高速運(yùn)動物體或瞬變流逝現(xiàn)象的有效方法之一，其將視覺無法分辨的高速過程“凍結(jié)”在記錄介質(zhì)上，從而提供一系列與之耦合的空間-時間信息，空間信息是以圖像來表現(xiàn)的，而時間信息是以攝影頻率或曝光時間來決定的，為研究高速運(yùn)動/瞬變的現(xiàn)象和規(guī)律機(jī)理提供了科學(xué)依據(jù)。該技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了人眼的生理局限（人眼的時間分辨能力1/24秒；空間分辨能力是1′，即25mm視距下約80um），擴(kuò)展了人類對自然世界觀察的深度和廣度，將許多裸眼無法觀察的試驗(yàn)現(xiàn)象和流逝對象轉(zhuǎn)換成適宜觀察的圖像等可視化模式。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：拍攝速率高（≥1000幀/秒）、拍攝圖像清晰、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、系統(tǒng)操作簡單等，缺點(diǎn)就是有點(diǎn)貴。